[发明专利]一种功率模块

说明书

本发明公开了一种功率模块，该功率模块包括基板、与基板相连的DBC(双面覆铜陶瓷板)、安装于DBC上铜层的控制电路、功率芯片、模块输入/输出接线端子、及外壳，基板开设有进液口、出液口及连通进液口与出液口的冷却液通道，功率芯片安装于基板上，控制器件、小功率芯片及无源元件等安装于DBC上，基板、DBC和功率芯片封装于外壳内。其中，进液口用于连通冷却液循环系统的排液端，出液口用于连通冷却液循环系统的进液端，并且在冷却液循环系统驱动下，冷却液经进液口至冷却液通道向出液口循环流动。本发明改进了功率模块的结构，提高了功率模块的散热能力，提升了其稳定性，以使功率芯片维持正常工作状态，并提升了功率芯片的载流能力和使用寿命。

技术领域

本发明涉及功率芯片制造技术领域，尤其涉及一种功率模块。

背景技术

功率模块是功率电力电子器件按一定的功能组合再灌封成的一个模块。其中，较为常见的有IGBT功率模块、IPM功率模块及SiC功率模块。IGBT功率模块是以绝缘栅双极型晶体管构成的功率模块。由于IGBT功率模块为MOSFET结构，IGBT功率模块的栅极通过一层氧化膜与发射极实现电隔离，具有出色的器件性能。广泛应用于伺服电机，变频器，变频家电等领域。而IPM智能功率模块是以IGBT为内核的先进混合集成功率部件，由高速低功耗管芯和优化的栅极驱动电路，以及快速保护电路构成。

现有的功率模块通常包括双面覆铜陶瓷板(DBC,Direct Bonding Copper)及焊接于双面覆铜陶瓷板上的功率芯片，其双面覆铜陶瓷板热阻占系统总体热阻一半以上，严重限制了功率模块系统的散热能力，影响了功率芯片的正常工作。因此，如何提升功能模块的散热能力成为了亟待解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种功率模块，旨在提高功率模块的散热能力，提升功率模块的稳定性，以使功率芯片维持正常的工作状态。

为实现上述目的，本发明提出一种一种功率模块，所述功率模块包括：

基板，所述基板开设有进液口、出液口及连通所述进液口与所述出液口的冷却液通道；

功率芯片，安装于所述基板上；

外壳，所述基板和所述功率芯片均封装于所述外壳内。

进一步地，所述基板包括第一子基板及与所述第一子基板相对设置的第二子基板；

所述第一子基板具有第一贴合面，所述第一贴合面上设有连通其两侧侧壁的第一冷却液槽，所述第二子基板具有第二贴合面，所述第二贴合面上对应所述第一冷却液槽的位置设置有连通其两侧侧壁的第二冷却液槽，所述第一子基板的第一贴合面与所述第二子基板的第二贴合面通过焊接贴合，以形成所述进液口、所述出液口、及所述冷却液通道；

或者，所述第一子基板和所述第二子基板中至少一个设有两个开口及连通两个所述开口的空腔，以形成所述进液口、所述出液口、及所述冷却液通道；

其中，所述功率芯片包括第一功率芯片及第二功率芯片，所述第一功率芯片设置于所述第一子基板背向所述冷却液通道的一侧，所述第二功率芯片设置于所述第二子基板背向所述冷却液通道的一侧。

进一步地，所述进液口及所述出液口安装有管接头。

进一步地，所述冷却液通道的数量为多个，多个所述冷却液通道均设置于所述基板的内部。

进一步地，所述功率模块还包括：

双面覆铜陶瓷板，安装于所述基板上并靠近所述功率芯片设置，所述双面覆铜陶瓷板具有层叠设置的上铜层、陶瓷层和下铜层，所述双面覆铜陶瓷板的下铜层贴合安装于所述基板上，所述双面覆铜陶瓷板的上铜层上设置有控制电路，所述控制电路包括控制芯片，所述控制芯片与所述功率芯片通过所述上铜层和连接件连接。